La chapelle Notre-Dame de Molsheim a été construite sur des plans de l'architecte lorrain Claude-Léon Vautrin entre 1864 et 1867 pour les chanoinesses de Saint-Augustin. Venues de Dieuze en Moselle, elles s'établirent à Molsheim en 1836, dans l'ancien collège des Jésuites ou elles se consacrèrent à l'instruction des jeunes filles de la région. Dédiée au Sacré-Coeur, la chapelle Notre-Dame épouse un style néo-médiéval, elle présente un plan cruciforme et séduit par les grandes roses et verrière de la façade et du transept ainsi que par son portail à colonnettes. Après des années d'abandon, elle a été restituée au culte en 1984, grâce à l'association "Les Amis de la chapelle Notre-Dame".